iOS底层探索之Runtime: 消息转发

Posted 2021-08-09 卡卡西Sensei

1.回顾

在上篇博文iOS底层探索之Runtime(四): 动态方法解析已经分析了动态方法解析阶段，本次内容主要对消息发送的第三个阶段——>消息转发进行分析。

动态方法解析，不处理的话，就会进入消息转发流程，那么消息转发流程会调用哪些方法呢？

偶然间，在苹果的源码里面发现了一个神奇的方法instrumentObjcMessageSends,这是打印日志的一个方法。

void instrumentObjcMessageSends(BOOL flag)
{
    bool enable = flag;

    // Shortcut NOP
    if (objcMsgLogEnabled == enable)
        return;

    // If enabling, flush all method caches so we get some traces
    if (enable)
        _objc_flush_caches(Nil);

    // Sync our log file
    if (objcMsgLogFD != -1)
        fsync (objcMsgLogFD);

    objcMsgLogEnabled = enable;
}

那么我们就写个栗子🌰来看看，消息转发会调用哪些方法。

extern void instrumentObjcMessageSends(BOOL flag);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        instrumentObjcMessageSends(YES);
        LGPerson *person = [LGPerson alloc];
        [person sayInstanceMethod];
        instrumentObjcMessageSends(NO);
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

在Mac 访达-> 前往 -> 输入/tmp/msgSends打开文件目录

双击打开生成的msgSends-5425日志文件

从日志文件可以发现，在动态方法解析调用了resolveInstanceMethod:方法之后会调用forwardingTargetForSelector 、methodSignatureForSelector: 、resolveInstanceMethod:、 doesNotRecognizeSelector:等方法。那么下面就一一探索下。

2. 快速转发

从Xcode的帮助文档可以搜索到forwardingTargetForSelector方法的定义，和用法。

• forwardingTargetForSelector定义

大概意思就是：返回一个无法识别的消息定向到的对象。 说白了就是，找一个接受者，也可以理解成“背锅侠”，哈哈！

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
	NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(aSelector));
	return [JPStudent alloc];
}

• forwardingTargetForSelector 代码实现
  
  当JPPerson 类中没有实现sayHello方法，直接调用[person sayHello]肯定会奔溃的，但是现在找了一个背锅的，就让背锅侠去处理吧。

如果运行时在消息转发的第一步中未找到所调用方法的实现，那么当前接收者还有第二次机会进行处理。这时运行期系统会调用-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 方法，该方法可以返回一个能处理的对象，运行时系统会根据返回的对象进行查找，若找到则跳转到相应方法的实现，则消息转发结束。

3. 慢速转发

如果快速转发没有背锅侠，程序员不处理就会进入慢速转发流程。

3.1 方法签名

• methodSignatureForSelector定义
  

意思是：返回一个 NSMethodSignature对象，该对象包含由给定选择器标识的方法的描述。 简单来说就是方法签名，methodSignatureForSelector必须和forwardInvocation配合使用

	 慢速转发
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
	NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(aSelector));
	if (aSelector == @selector(sayHello)) {
		return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
	}
	return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}

3.2 消息转发

• forwardInvocation 定义
  

上面的方法签名的信息会保存在NSInvocation中，通过 SEL sel = [anInvocation selector] 获取方法编号

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
		//    NSLog(@"%@ - %@",anInvocation.target,NSStringFromSelector(anInvocation.selector));
	JPStudent *s = [JPStudent alloc];
	if ([self respondsToSelector:anInvocation.selector]) {
		[anInvocation invoke];
	}else if ([s respondsToSelector:anInvocation.selector]){
		[anInvocation invokeWithTarget:s];
	}else{
		NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(anInvocation.selector));
	}
}

4. 消息不处理

如果以上方法都没有实现，会执行-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector这个方法

苹果：我设计了这么巧妙，给你们程序员这么多次补救机会，你们竟然不处理，哎！那么我也不能让程序崩溃啊！

//如果以上流程都不处理，找不到任何消息处理者，就执行这个
-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
	NSLog(@"找不到方法");
}

5. 总结

• 动态方法解析不处理，会进入消息转发流程

• 消息转发流程有快速转发和慢速转发

• 如果消息转发阶段，快速转发和慢速转发不处理，就可以实现doesNotRecognizeSelector防止崩溃

• 消息转发流程图
  

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